Tema: “Circuito de control de motor Vdc”.

Facultad de Ingeniería.
Escuela de Eléctrica.
Asignatura “Control
Industrial”.
Tema:
“Circuito de control de motor Vdc”.
I. Objetivos.
• Que el estudiante conecte circuitos de control de motores de Vdc, utilizando resistencias de
arranque.
• Que el estudiante compruebe el arranque de motores de Vdc bajo condiciones de carga.
II. Introducción.
El arranque de algunos motores de Vdc requiere que se inserten una o varias resistencias de arranque en serie
con la armadura del motor. Dos de los factores que limitan la corriente de armadura son la fuerza
contraelectromotriz y la resistencia de la armadura.
Dado que la fuerza contraelectromotriz es muy pequeña en el arranque, la corriente usada por la armadura es
muy elevada, a menos que se utilice una resistencia de limitación de corriente externa. Se puede llevar un motor
síncrono hasta la velocidad sincrónica utilizando un relé de retardo para energizar el relé del devanado de
campo del rotor del motor. El primer intento para sincronizar el motor no siempre será exitoso. Entonces se debe
presionar el botón de paro y repetir el ciclo.
Durante el laboratorio se implementarán los circuitos de control para un motor de Vdc de tal manera que el
estudiante comprenda la lógica del sistema de control de dichos motores, y además, comprenda el
funcionamiento general de los mismos. Además se analizará el funcionamiento del motor bajo condiciones de
carga mecánica.
III. Materiales y equipo.
No.
Descripción
Cantidad
1 Contactores de potencia de 220 VAC
1
2 Contactores auxiliares de 220Vac
1
3 Temporizadores
3
4 Motores de Vdc conexión shunt
1
5 Botonera Start–Stop
1
6 Relé bimetálico de protección
1
7 Multímetro digital
1
8 Cables de conexión
X
9 Freno de campo magnético
1
10 Unidad de control de freno
1
IV. Procedimiento.
Parte I. Control de motor de Vdc conexión shunt con resistencias de arranque en serie.
1. Implemente el circuito que se muestra en la figura 1, en el cual se muestra el circuito de control de un motor
Vdc conexión shunt, y que utiliza una resistencia serie para limitar la corriente de arranque del motor.
1
Figura 1. Circuito de control para el arranque de un motor de Vdc conexión shunt.
2. Observando los datos de placa del motor proporcionado, sugiera el voltaje de alimentación del motor.
3. En base al voltaje de alimentación del motor y la corriente de armadura del mismo, calcule la resistencia de
arranque que se colocará en serie con la armadura. Deberá sugerir varias opciones de valores resistivos, de los
cuales se elegirá uno aproximado a los valores que se tienen a disposición en el laboratorio.
3. En la figura 2 se muestra el circuito de fuerza del motor Vdc.
4. Compruebe el funcionamiento del sistema.
Figura 2. Circuito de fuerza para el control de un motor DC shunt
2
2
Parte II. Control de motor de Vdc conexión shunt, con resistencias de arranque en serie.
1. Implemente el circuito que se muestra en la figura 3. Se muestra el circuito de potencia para el arranque de un
motor Vdc conexión shunt, pero en este caso se utilizan tres resistencias de arranque en serie con el devanado
de armadura.
Figura 3. Circuito de potencia de un motor de polos conmutables
2. Observando los datos de placa del motor proporcionado, sugiera el voltaje de alimentación del motor.
3. En base al voltaje de alimentación del motor y de la corriente de armadura del mismo, calcule las resistencias
de arranque que se colocarán en serie con la armadura. Deberá sugerir varias opciones de valores resistivos, de
los cuales se elegirán valores aproximados a los que se tienen a disposición en el laboratorio.
4. Una vez esté en funcionamiento el motor, proceda a medir la corriente de trabajo del motor, tanto en el
devanado de campo como en el devanado de armadura.
If= __________________
Ia= __________________
5. Proceda a repetir el proceso de arranque del motor, pero ahora bajo condiciones de carga mecánica (torque).
Los valores de carga sugeridos son de 0.5Nm, 1Nm, 2Nm y 3Nm, respectivamente.
6. Proceda a llenar la tabla de datos 1 que se muestra a continuación, en la cual se obtienen las corrientes de
campo y de armadura de trabajo del motor, para cada una de las condiciones de carga.
0.5 Nm
1 Nm
2 Nm
3 Nm
If
Ia
Tabla 1. Medición de las corrientes de trabajo del motor Vdc.
3
V. Análisis de Resultados.
1. Explique el criterio que utilizó para encontrar el valor de la resistencia de arranque del circuito de la parte I
de la práctica.
2. Explique el criterio (o los criterios) que utilizó para encontrar los valores de las resistencias de arranque
del circuito de la parte II de la práctica.
3. Explique el comportamiento que presentó el motor Vdc bajo cada una de las condiciones de torque
sugeridas en la parte II de la práctica.
4. Dibuje cada uno de los sistemas de control haciendo uso de compuertas lógicas combinacionales.
5. Dibuje cada uno de los circuitos realizados durante la práctica utilizando simbología europea.
VI. Investigación Complementaria.
VII. Bibliografía.
• Manual de Baja Tensión. Autor: Siemens.
• Control de Motores Eléctricos. Autor: MCINTYRE.
• Biblioteca UDB.
4